Металлургическое производство

Металлургическое производство связано с производством в основном железорудного сырья и продукции. Сосредоточено в районе гг. Чусового, Перми, Нытвы, Павловска, Александровска. В отвалах, помимо металлургических отходов основного производства (шлаки, золы, сплавы и др.), имеются многие попутные компоненты (железо, ванадий, медь, алюминий, скандий, редкоземельные элементы и др.), а также продукты вторичного минералообразования.

Чусовской металлургический завод (ЧМЗ) производит прокат для автомобильной промышленности, оксид ванадия и феррованадия. Отвал ЧМЗ формируется с 1939 г.. и расположен на высокой пойме и I надпойменной террасе на участка слияния рр. Усьвы и Чусовой. Металлургические шлаки образуются при выплавке металла за счет руды (или исходного предельного металла) и флюсов. Представлены доменными шлаками, шлаками от плавки феррованадия, химическими отходами ферросплавного производства. В состав шлака попадают минеральные вещества топлива и огнеупоров печей.

По гранулометрическому составу шлаки состоят из крупнощебнистых до песчаных, преобладают агрегаты размером 20 – 200 мм.

Минеральный состав пород отвала характеризуется преобладанием оксидов двух- и трехвалентного железа в минеральных формах (%): вюстит (19.6), гематит (38.8) и магнетита (59.4); значительным количеством оксидов, гидрооксидов и карбонатов Ca и Mg (%): портландита (до 84.6), периклаза (до 56.7), брусита (до 3.4), кальцита (до 11.3), арагонита (до 3.1), доломита (до 1.7), магнезита (до 0.3), брейнерита (до 1.3). Кроме того, установлены следующие минеральные ассоциации (%): гематит (13)-магнетит (13)-кварцевая (47); кальцит (11)-портландитовая (85); гематит (10)-вюстит (20)-магнетитовая (60); периклаз (33)-гематитовая (39); геленит (10)-кварц (13)-периклазовая (57). Типичные шлаковые минералы представлены (%): геленитом (до 10.3), тридимитом (до 4.8), кристобалитом (до 7.9), муллитом (до 7.6). В отдельной пробе отмечены (%): альбит (до 0.7), микроклин (до 0.3), амфиболы (до 1.2).

По химическому составу в шлаках преобладают: SiO₂, Al₂O₃, Fe₂O₃, FeO, MnO, CaO, MgO; микроэлементы (г/кг): Cu — до 5.7, Zn — до 1.83, Cr — до 1.7, Mn — до 2,5.

В составе современного аллювия в районе отвалов определено значительное содержание оксидов и гидрооксидов железа (магнетит, вюстит, гетит общей суммой до 10.9%); техногенные образования — металловидные шлаковые частицы (до 30.5%), керамические и стекловатые частицы (0.6-0.9) (Максимович Н.Г. и др., 1998).

Пашийский металлургическо-цементный завод проводил многолетнее складирование отходов газоочистки в необорудованное шламохранилище - старые отработанные алмазные карьеры. В настоящее время шламохранилище практически заполнено.

Техногенные отходы представлены пульпой, содержание жидкой фазы в которой составляет не менее 90 %. Пульпа имеет высокую минерализацию жидкой фазы - 34-42 г/л и щелочную реакцию среды (рН=8,9-9,4). В макрокомпонентном составе пульпы преобладают (г/л): гидрокарбонатный (до 18,2) и карбонатный (до 5,2) ионы, хлорид-ион (до 7,8, а также ионы натрия и калия (до 14). В микрокомпонентном составе выявлены высокие концентрации Cu, Cd, Pb, Zn, Ni, Mo, As, Ti, Be, Mn. В составе органических веществ обнаружены предельные углеводороды высоких фракций, ароматические углеводороды и их оксипроизводные (полифенолы). Растворенные органические вещества образуют устойчивые комплексы с металлами (Блинов, Максимович, 2001).

Отвалы Кыновского завода предварительно оценены по вещественным комплексам руслового аллювия в устьевой зоне р. Кынок. Здесь преобладают металлосодержащие шлаки высокой плотности железо-ванадиевого состава. Русловой аллювий на 60-80% представлен шлаками размером 20-200 мм.

Шлакоотвалы состоят из пустой породы, флюсов, золы, кокса – продуктов металлургического расплава. Химический состав шлаков разный (основные, нейтральные и щелочные). Шлаки используются как строительный материал. Гранулированные шлаки применяют в бетонах, дорожном строительстве, из них готовят минеральную вату, шлаковую пемзу, изделия шлакового литья, шлакопродукции различного назначения.

Дата добавления: 2014-01-04